(1)在“利用單擺測重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中,測得單擺的擺角小于50,完成n次全振動的時間為t,用毫米刻度尺測得的擺線長為L,用螺旋測微器測得擺球的直徑為d.
①用上述物理量的符號寫出求重力加速度的一般表達(dá)式g=
4π2n2(L+
d
2
)
t2
4π2n2(L+
d
2
)
t2

②從圖1可知,擺球直徑d的讀數(shù)為
5.980mm
5.980mm

③實(shí)驗(yàn)中有個同學(xué)發(fā)現(xiàn)他測得的重力加速度的值總是偏大,其原因可能是下述原因中的
C
C


A.懸點(diǎn)未固定緊,振動中出現(xiàn)松動,使擺線增長了
B.單擺所用的擺球質(zhì)量太大
C.把n次全振動的時間誤作為(n+1)次全振動的時間
D.以擺線長作為擺長來計(jì)算
(2)在測定電阻的實(shí)驗(yàn)中,若待測電阻Rx約為3Ω,其發(fā)熱功率不超過0.75W,備有的部分器材有:A.6V電池組;B.電流表(0~0.6A,內(nèi)阻0.5Ω);C.電流表(0~3A,內(nèi)阻0.01Ω);D.電壓表(0~3V,內(nèi)阻1kΩ);E.電壓表(0~15V,內(nèi)阻5kΩ);F.滑動變阻器(0~50Ω,額定電流1A).要求:①要盡量減小實(shí)驗(yàn)誤差,②電壓表讀數(shù)從零開始變化.
①上述器材中應(yīng)選用的是
ABDF
ABDF
(用字母代替).
②在實(shí)驗(yàn)中,有的同學(xué)連成圖2所示電路,其中
a,b,c,…,k是表示接線柱的字母.請將圖中接線
錯誤(用導(dǎo)線兩端接線柱的字母表示)、引起的后果、
改正的方法(改接、撤消或增添),分別填寫在下面相應(yīng)的表格中.
接線錯誤 引起的后果 改正的方法
ce
ce
可能引起短路,損壞電源;可能燒毀電流表或電阻Rx
可能引起短路,損壞電源;可能燒毀電流表或電阻Rx
撤銷ce連線
撤銷ce連線
ef
ef
使電流表內(nèi)接,增大了實(shí)驗(yàn)誤差
使電流表內(nèi)接,增大了實(shí)驗(yàn)誤差
撤消ef,連接eh
撤消ef,連接eh
fi,hj
fi,hj
電流表指針反偏,燒壞電流表
電流表指針反偏,燒壞電流表
撤消hj,連接ij
撤消hj,連接ij
分析:(1)根據(jù)單擺的周期公式,求出重力加速度的表達(dá)式,通過重力加速度的表達(dá)式,分析重力加速度偏大的原因.螺旋測微器的讀數(shù)等于固定刻度讀數(shù)加上可動刻度讀數(shù),需估讀.
(2)根據(jù)通過待測電阻的最大電流確定電流表的量程,通過電阻兩端間的最大電壓確定電壓表的量程.本題通過伏安法測量待測電阻的大小,通過滑動變阻器的分壓還是限流接法、電流表的內(nèi)外接等情況確定連線的正誤.
解答:解:(1)①根據(jù)T=
L0
g
得:
g=
4π2L0
T2

因?yàn)閿[長為:L0=L+
d
2
,T=
t
n

則有:g=
4π2n2(L+
d
2
)
t2

②螺旋測微器的固定刻度讀數(shù)為5.5mm,可動刻度讀數(shù)為0.01×48.0mm=0.480mm,所以最終讀數(shù)為5.980mm,即擺球的直徑d=5.980mm.
③A、根據(jù)T=
L0
g
得:g=
4π2L0
T2
,懸點(diǎn)未固定緊,振動中出現(xiàn)松動,使擺線增長了,知測量的擺長偏小,則測得的重力加速度偏。蔄錯誤.
B、單擺的擺球質(zhì)量較大不影響重力加速度的測量.故B錯誤.
C、根據(jù)T=
L0
g
得:g=
4π2L0
T2
,把n次全振動的時間誤作為(n+1)次全振動的時間,測量的周期偏小,則測得的重力加速度偏大.故C正確.
D、根據(jù)T=
L0
g
得,g=
4π2L0
T2
,以擺線長作為擺長來計(jì)算,測得的擺長偏小,則測得的重力加速度偏小.故D錯誤.
故選:C.
(2)①待測電阻Rx約為3Ω,其發(fā)熱功率不超過0.75W,根據(jù)P=I2R得:I=
P
R
=
0.75
3
A=0.5A
.所以電流表量程選擇0~0.6A,電阻兩端最大電壓大約為U=IR=1.5V,所以電壓表量程選擇0~3V.所以應(yīng)選用的器材有:ABDF.
②圖中接線出現(xiàn)的錯誤、引起的后果以及改正方法如表格所示.
接線錯誤 引起的后果 改正的方法
ce 可能引起短路,損壞電源;可能燒毀電流表或電阻Rx 撤銷ce連線
ef 使電流表內(nèi)接,增大了實(shí)驗(yàn)誤差 撤消ef,連接eh
fi,hj 電流表指針反偏,燒壞電流表 撤消hj,連接ij
故答案為:(1)①
4π2n2(L+
d
2
)
t2
 ②5.980mm   ③C

(2)①A、B、D、F 

接線錯誤 引起的后果 改正的方法
ce 可能引起短路,損壞電源;可能燒毀電流表或電阻Rx 撤銷ce連線
ef 使電流表內(nèi)接,增大了實(shí)驗(yàn)誤差 撤消ef,連接eh
fi,hj 電流表指針反偏,燒壞電流表 撤消hj,連接ij
點(diǎn)評:解決本題的關(guān)鍵知道實(shí)驗(yàn)的原理、實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)以及誤差形成的原因.對于電學(xué)實(shí)驗(yàn),掌握器材選取的原則,即精確、安全、可操作性.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

(1)在“利用單擺測重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中,測得單擺的擺角小于5°,完成n次全振動的時間為t,用毫米刻度尺測得的擺線長為L,用螺旋測微器測得擺球的直徑為d.
①用上述物理量的符號寫出求重力加速度的一般表達(dá)式g=
4π2n2(L+
d
2
)
t2
4π2n2(L+
d
2
)
t2

②從圖1可知,擺球直徑d的讀數(shù)為
5.980
5.980

③實(shí)驗(yàn)中有個同學(xué)發(fā)現(xiàn)他測得的重力加速度的值總是偏大,其原因可能是下述原因中的
BC
BC

A、懸點(diǎn)未固定緊,振動中出現(xiàn)松動,使擺線增長了
B、把n次全振動的時間誤作為(n+1)次全振動的時間
C、以擺線長作為擺長來計(jì)算
(2)如圖2所示是測量通電螺線管A內(nèi)部磁感應(yīng)強(qiáng)度B及其與電流I關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置.將截面積為S、匝數(shù)為N的小試測線圈P置于螺線管A中間,試測線圈平面與螺線管的軸線垂直,可認(rèn)為穿過該試測線圈的磁場均勻.將試測線圈引線的兩端與沖擊電流計(jì)D相連.撥動雙刀雙擲換向開關(guān)K,改變通入螺線管的電流方向,而不改變電流大小,在P中產(chǎn)生的感應(yīng)電流引起D的指針偏轉(zhuǎn).
實(shí)驗(yàn)次數(shù) I(A) B(×10-3T)
1 0.5 0.62
2 1.0 1.25
3 1.5 1.88
4 2.0 2.51
5 2.5 3.12
①將開關(guān)合到位置1,待螺線管A中的電流穩(wěn)定后,再將K從位置1撥到位置2,測得D的最大偏轉(zhuǎn)距離為dm,已知沖擊電流計(jì)的磁通靈敏度為Dφ,Dφ=
dm
N△?
,式中△?為單匝試測線圈磁通量的變化量.則試測線圈所在處磁感應(yīng)強(qiáng)度B=
dm
2NDΦS
dm
2NDΦS
;若將K從位置1撥到位置2的過程所用的時間為△t,則試測線圈P中產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動勢E=
dm
D?△t
dm
D?△t

②調(diào)節(jié)可變電阻R,多次改變電流并撥動K,得到A中電流I和磁感應(yīng)強(qiáng)度B的數(shù)據(jù),見右表.由此可得,螺線管A內(nèi)部在感應(yīng)強(qiáng)度B和電流I的關(guān)系為B=
0.00125I
0.00125I

③為了減小實(shí)驗(yàn)誤差,提高測量的準(zhǔn)確性,可采取的措施有
AB
AB

A.適當(dāng)增加試測線圈的匝數(shù)N     B.適當(dāng)增大試測線圈的橫截面積S
C.適當(dāng)增大可變電阻R的阻值     D.適當(dāng)撥長撥動開關(guān)的時間△t.

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科目:高中物理 來源: 題型:

(1)在“利用單擺測重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中,測得單擺的擺角小于5°,完成n次全振動的時間為t,用毫米刻度尺測得的擺線長為L,用五十分度的游標(biāo)卡尺測得擺球的直徑d.
①用上述物理量的符號寫出求重力加速度的一般表達(dá)式g=
4π2n2(L+
d
2
)
t2
4π2n2(L+
d
2
)
t2

②從圖1可知,擺球直徑d的讀數(shù)(分尺標(biāo)度為5與主尺某一刻度線對齊)為
1.750
1.750
cm.
(2)將傾角為θ的光滑絕緣斜面放置在一個足夠大的勻強(qiáng)磁場中,磁場方向垂直紙面向里,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,一個質(zhì)量為m、帶電量為q的小物體在斜面上由靜止開始下滑(設(shè)斜面足夠長)如圖2所示,滑到某一位置開始離開,求:
①物體帶電荷性質(zhì)
負(fù)電
負(fù)電

②物體離開斜面時的速度及物體在斜面上滑行的長度是
m2g(cosθ)2
2q2B2sinθ
m2g(cosθ)2
2q2B2sinθ

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2006?武漢模擬)(1)在“利用單擺測重力加速度”實(shí)驗(yàn)中,測得單擺擺角小于 5°,完成n次全振動的時間為t,用毫米刻度尺測得擺線長為 L,用螺旋測微器側(cè)得擺球直徑為d.
①用上述物理量的符號寫出求重力加速度的一般表達(dá)形式g=
4π2(L+
d
2
)n2
t2
4π2(L+
d
2
)n2
t2

②從圖1可知,擺球直徑 d 的讀數(shù)為
5.980
5.980
mm

③實(shí)驗(yàn)中某同學(xué)發(fā)現(xiàn)自己測得的重力加速度值總是偏大,其原因可能是
C
C

A.懸點(diǎn)未固定緊,振動中出現(xiàn)松動,使擺線增長了
B.單擺所用擺球質(zhì)量太大
C.把n次全振動時間誤作(n+l )次全振動時間
D.以擺線長作為擺長來計(jì)算
( 2 )將滿偏電流Ig=50μA、內(nèi)阻未知的電流表G改裝成電流表并進(jìn)行校準(zhǔn).
①利用如圖2所示電路測量電流表內(nèi)阻(圖中電源電動勢 E=4V ):先閉合S1,調(diào)節(jié) R,使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度;再閉合S2,保持 R 不變,調(diào)節(jié) R',使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的 3/5,讀出此時 R'的阻值為 1425Ω,則電流表內(nèi)阻測量值Rg=
950
950
Ω.
②將該表改裝成量程為 1mA 的電流表 A,需
(填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”),阻值為 R0=
50
50
Ω的電阻.
③用標(biāo)準(zhǔn)電流表 A1對改裝好的電流表 A 進(jìn)行校準(zhǔn),請?jiān)诜娇騼?nèi)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖并按電路圖連接實(shí)物圖.

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實(shí)驗(yàn)題:
精英家教網(wǎng)
(1)①在利用單擺測重力加速度的實(shí)驗(yàn)中,甲組同學(xué)用游標(biāo)卡尺測出小球的直徑如圖1所示.則該小球的直徑為
 
cm.
②乙組同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中測出多組擺長和運(yùn)動的周期,根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),作出T2-L的關(guān)系圖象如圖2所示,該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的錯誤可能是計(jì)算擺長時
 
(選填“漏加”或“多加”)了小球的半徑.
③雖然實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)了錯誤,但根據(jù)圖象中的數(shù)據(jù),仍可算出準(zhǔn)確的重力加速度,其值為
 
rn/s2(最后結(jié)果保留三位有效數(shù)字).
(2)用半偏法測電流表內(nèi)阻,提供的器材如下:
干電池(電動勢E約為1.5V,內(nèi)阻r約為10Ω)、待測電流表A(0~50μA,內(nèi)阻約4kΩ)、電阻箱R1、R2(均為0~99999.9Ω)、電鍵、導(dǎo)線若干.
①實(shí)驗(yàn)電路如圖3,有關(guān)實(shí)驗(yàn)操作及測量如下:
I.只閉合S,當(dāng)調(diào)節(jié)R1到26090.0Ω時,電流表A滿偏;
Ⅱ.再閉合S1,R2調(diào)為3770.0Ω時,電流表A半偏,由此可得電流表的內(nèi)阻Rg的測量值為
 
Ω.
②半偏法測量電流表內(nèi)阻時,要求R1>Rg(比值R1/Rg越大.測量誤差越。,本實(shí)驗(yàn)中R1雖比Rg大.但兩者之比不是很大,因此導(dǎo)致Rg的測量誤差較大.具體分析如下:電流表A半偏時的回路總電阻比全偏時的回路總電阻
 
(填“偏大”或“偏小”),導(dǎo)致這時的總電流
 
(選填“變大”或“變小”),半偏時R2
 
Rg(填“大于”或“小于”).
③為減小Rg的測量誤差,可以通過補(bǔ)償回路總電阻的方法,即把半偏時回路的總電阻的變化補(bǔ)回來.具體的數(shù)值可以通過估算得出,實(shí)際操作如下:在①中粗測出Rg后,再把R1先增加到
 
Ω[用第①問中的有關(guān)條件求得具體數(shù)值],再調(diào)節(jié)R2使電流表
 
.用這時R2的值表示Rg的測量值,如此多次補(bǔ)償即可使誤差盡量得以減。

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